(57)【要約】      （修正有）【課題】ＡＶストリームデータの記録再生に好適なシステムの実現。【解決手段】誤り訂正機能を備えたＨＤＤ等を用い、記録再生装置部とホスト装置間に誤り訂正装置部を介在させる。ホスト装置部からのＡＶストリームデータを記録する場合、誤り訂正装置部では、ＡＶデータの第１のデータブロックに列方向に誤り訂正符号を付し、行方向（セクタ単位）には誤り検出符号を付加する誤り訂正ブロックフォーマットとして第２のデータブロックを生成する。第２のデータブロックは記録再生装置部にて誤り訂正符号が付加されて第３のデータブロックで媒体に記録される。再生時には、第３のデータブロックが記録再生装置部で誤り訂正され、第２のデータブロックが誤り訂正装置部に転送され、第２のデータブロックから誤り訂正処理を行って第１のデータブロックを得、これをホスト装置部に転送する。【選択図】      図７
2006146976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＶストリームデータを入出力するホスト装置部と、
記録媒体に対してＡＶストリームデータの記録再生動作を行う記録再生装置部と、
上記ホスト装置部との間で、ＡＶストリームデータを第１のデータブロック形態で入出力すると共に、上記記録再生装置部との間で、ＡＶストリームデータを第２のデータブロック形態で入出力する誤り訂正装置部と、
を有し、
上記誤り訂正装置部は、上記ホスト装置部から供給された第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、列方向に誤り訂正符号を付し、さらに行方向に誤り検出符号を付して第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータを生成して上記記録再生装置部に供給するとともに、上記記録再生装置部から供給された第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対しては、付加されている行方向の誤り検出符号と列方向の誤り訂正符号を用いて誤り訂正処理を行って第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータを得て上記ホスト装置部に供給する構成とされ、
上記記録再生装置部は、上記誤り訂正装置部から供給された第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、誤り訂正符号を付して第３のデータブロック形態のＡＶストリームデータを生成して上記記録媒体に記録するとともに、上記記録媒体から再生した第３のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対しては、付加されている誤り訂正符号を用いて誤り訂正処理を行って第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータを得て上記誤り訂正装置部に供給する構成とされていることを特徴とする記録再生システム。
【請求項２】
ホスト装置部との間でＡＶストリームデータを入出力する第１のインターフェース手段と、
記録媒体に対してＡＶストリームデータの記録再生動作を行うとともに、記録時に誤り訂正符号化処理を行い、また再生時に誤り訂正処理を行う記録再生装置部との間で、ＡＶストリームデータを入出力する第２のインターフェース手段と、
上記第１のインターフェース手段を介して入力された第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、列方向に誤り訂正符号を付し、さらに行方向に誤り検出符号を付して第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータを生成し、上記第２のインターフェース手段により上記記録再生装置部に出力させるとともに、上記第２のインターフェース手段を介して入力された第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対しては、付加されている行方向の誤り検出符号と列方向の誤り訂正符号を用いて誤り訂正処理を行って第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータを得、上記第１のインターフェース手段により上記ホスト装置部に出力させる誤り訂正処理手段と、
を備えたことを特徴とする誤り訂正装置。
【請求項３】
上記誤り訂正処理手段は、
上記第１のインターフェース手段を介して入力された第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、さらにデータブロック全体に対する誤り検出符号を加えた第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータを生成するとともに、上記第２のインターフェース手段を介して入力された第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対する誤り訂正処理の際には、データブロック全体に対して付加されている誤り検出符号を用いることを特徴とする請求項２に記載の誤り訂正装置。
【請求項４】
ＡＶストリームデータを入出力するホスト装置部と、
記録媒体に対してＡＶストリームデータの記録再生動作を行う記録再生装置部と、
上記ホスト装置部との間で、ＡＶストリームデータを第１のデータブロック形態で入出力すると共に、上記記録再生装置部との間で、ＡＶストリームデータを第２のデータブロック形態で入出力する誤り訂正装置部と、
から成る記録再生システムにおける記録再生方法として、
上記ホスト装置部から上記誤り訂正装置部に対して、ＡＶストリームデータを第１のデータブロック形態で供給するステップと、
上記誤り訂正装置部において、上記ホスト装置部から供給された第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、列方向に誤り訂正符号を付し、さらに行方向に誤り検出符号を付して第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータを生成して上記記録再生装置部に供給するステップと、
上記記録再生装置部において、上記誤り訂正装置部から供給された第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、誤り訂正符号を付して第３のデータブロック形態のＡＶストリームデータを生成して上記記録媒体に記録するステップと、
を備えて記録を行うことを特徴とする記録再生方法。
【請求項５】
上記記録再生装置部において、上記記録媒体から再生した第３のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、付加されている誤り訂正符号を用いて誤り訂正処理を行って第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータを得、上記誤り訂正装置部に供給するステップと、
上記誤り訂正装置において、上記記録再生装置部から供給された第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、付加されている行方向の誤り検出符号と列方向の誤り訂正符号を用いて誤り訂正処理を行って第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータを得、上記ホスト装置部に供給するステップと、
をさらに備えて再生を行うことを特徴とする請求項４に記載の記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などの記録装置部を用いた記録再生システム、記録再生方法、及びこれらにおいて用いられる誤り訂正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平２００２−１７５６６６号公報
【特許文献２】特開平２００２−２４５７２６号公報
【０００３】
磁気記録方式の情報記録装置としてＨＤＤ（Hard Disk Drive）が広汎に普及している。例えば、パーソナルコンピュータ用の標準的な外部記憶装置として、コンピュータを起動するために必要なオペレーティングシステム（ＯＳ）やアプリケーションなど、さまざまなソフトウェアをインストールしたり、作成・編集したファイルを保存したりするためにハードディスクが利用されている。通常、ＨＤＤは、ＩＤＥ（Integrated Drive Electronics）やＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）などの標準的なインターフェースを介してコンピュータ本体に接続され、その記憶空間は、ＦＡＴ（File Allocation Table）などの、オペレーティングシステムのサブシステムであるファイルシステムによって管理される。
そして最近では、ＨＤＤの大容量化が進んでおり、これに伴って、従来のコンピュータ用補助記憶装置としてだけでなく、放送受信されたＡＶ（Audio Visual）コンテンツを蓄積するハードディスクレコーダなど、適用分野が拡大し、さまざまなコンテンツを記録するために利用され始めている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ビデオデータ、オーディオデータ等、データ転送に関して時間的な連続性が要求される、いわゆるＡＶストリームデータの記録再生を行うことを考えると、ＨＤＤとホスト装置間での適切な転送レートが維持されることが必要になる。
つまり、転送レートが一時的にも低下してしまうことは、ビデオストリームデータの記録再生において動画のコマ落ちが生じたり、オーディオストリームデータの記録再生において音飛びが生じる原因となりうるため、避けなければならない問題である。
【０００５】
ＨＤＤにおいては、転送レートを低下させる大きな要因としてリトライ動作が挙げられる。
例えばディスク上の物理的な欠陥や、シーク後やトラックジャンプ後のトラッキング不良、エラー訂正能力の不足など各種の原因によって良好な記録や再生ができなかった場合、そのリトライが行われるが、リトライが頻発するセクタやトラックが存在すると、そのような部分では、転送レートが極度に低下する。
なお通常、ＨＤＤはエラー訂正機能を持つものが多く、例えば１セクタ単位（512Byte単位）の誤り訂正処理が行われる。誤り訂正が適切に機能することで再生エラーによるリトライの発生を低減することができる。
但し、１セクタ単位内のランダムエラーについては誤り訂正で対応できるが、使用劣化によるメディア上のキズ、経時劣化によるデータ消失、または振動などによって１セクタごとデータが抜けてしまう様な状況には対処できなかった。そしてこのような誤り訂正機能の限界はリトライ回数の増大にも直結し、ひいては転送レートの低下につながる。
【０００６】
現在、普及品として市販されているパーソナルコンピュータ用のＨＤＤでは、これらのようなリトライによる転送レートの低下については余り問題視されていない。ＨＤＤをパーソナルコンピュータにおいてノンストリームデータのストレージに使用する場合は、転送レートの低下はある程度構わないためである。
しかしながらこのようなＨＤＤをＡＶストリームデータの記録再生に使用しようとすると、上記のように避けなければならない問題となる。換言すれば、現在一般に市販されている安価なＨＤＤは、転送レートの維持が不十分であるという観点から、ＡＶストリームデータのストレージに使用することが好適とは言えない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、例えば一般に普及しているＨＤＤ等の記録装置を用いても、ＡＶストリームデータの記録再生に好適とすることができる記録再生システムを実現することを目的とする。
【０００８】
本発明の記録再生システムは、ＡＶストリームデータを入出力するホスト装置部と、記録媒体に対してＡＶストリームデータの記録再生動作を行う記録再生装置部と、上記ホスト装置部との間で、ＡＶストリームデータを第１のデータブロック形態で入出力すると共に、上記記録再生装置部との間で、ＡＶストリームデータを第２のデータブロック形態で入出力する誤り訂正装置部とを有する。
そして上記誤り訂正装置部は、上記ホスト装置部から供給された第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、列方向に誤り訂正符号を付し、さらに行方向に誤り検出符号を付して第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータを生成して上記記録再生装置部に供給するとともに、上記記録再生装置部から供給された第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対しては、付加されている行方向の誤り検出符号と列方向の誤り訂正符号を用いて誤り訂正処理を行って第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータを得て上記ホスト装置部に供給する構成とされる。
また上記記録再生装置部は、上記誤り訂正装置部から供給された第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、誤り訂正符号を付して第３のデータブロック形態のＡＶストリームデータを生成して上記記録媒体に記録するとともに、上記記録媒体から再生した第３のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対しては、付加されている誤り訂正符号を用いて誤り訂正処理を行って第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータを得て上記誤り訂正装置部に供給する構成とされる。
【０００９】
本発明の誤り訂正装置は、ホスト装置部との間でＡＶストリームデータを入出力する第１のインターフェース手段と、記録媒体に対してＡＶストリームデータの記録再生動作を行うとともに、記録時に誤り訂正符号化処理を行い、また再生時に誤り訂正処理を行う記録再生装置部との間で、ＡＶストリームデータを入出力する第２のインターフェース手段と、誤り訂正処理手段とを備える。誤り訂正処理手段は、上記第１のインターフェース手段を介して入力された第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、列方向に誤り訂正符号を付し、さらに行方向に誤り検出符号を付して第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータを生成し、上記第２のインターフェース手段により上記記録再生装置部に出力させるとともに、上記第２のインターフェース手段を介して入力された第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対しては、付加されている行方向の誤り検出符号と列方向の誤り訂正符号を用いて誤り訂正処理を行って第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータを得、上記第１のインターフェース手段により上記ホスト装置部に出力させる。
また、上記誤り訂正処理手段は、上記第１のインターフェース手段を介して入力された第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、さらにデータブロック全体に対する誤り検出符号を加えた第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータを生成するとともに、上記第２のインターフェース手段を介して入力された第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対する誤り訂正処理の際には、データブロック全体に対して付加されている誤り検出符号を用いる。
【００１０】
本発明の記録再生方法は、ホスト装置部から誤り訂正装置部に対して、ＡＶストリームデータを第１のデータブロック形態で供給するステップと、上記誤り訂正装置部において、上記ホスト装置部から供給された第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、列方向に誤り訂正符号を付し、さらに行方向に誤り検出符号を付して第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータを生成して記録再生装置部に供給するステップと、上記記録再生装置部において、上記誤り訂正装置部から供給された第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、誤り訂正符号を付して第３のデータブロック形態のＡＶストリームデータを生成して上記記録媒体に記録するステップとを備えて記録を行う。
また、上記記録再生装置部において、上記記録媒体から再生した第３のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、付加されている誤り訂正符号を用いて誤り訂正処理を行って第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータを得、上記誤り訂正装置部に供給するステップと、上記誤り訂正装置において、上記記録再生装置部から供給された第２のデータブロック形態のＡＶストリームデータに対して、付加されている行方向の誤り検出符号と列方向の誤り訂正符号を用いて誤り訂正処理を行って第１のデータブロック形態のＡＶストリームデータを得、上記ホスト装置部に供給するステップと、をさらに備えて再生を行う。
【００１１】
即ち本発明では、記録再生装置部として例えば誤り訂正機能を備えたＨＤＤ等を用いるが、この記録再生装置部とホスト装置部の間に誤り訂正装置部を介在させる。そしてホスト装置部から出力されたＡＶストリームデータの記録を行う場合、誤り訂正装置部では、ＡＶストリームデータの第１のデータブロックに対して列方向に誤り訂正符号を付し、行方向（セクタ単位）には誤り検出符号を付加する誤り訂正ブロックフォーマットとしての第２のデータブロックを生成する。この第２のデータブロックは記録再生装置部に転送され、その誤り訂正機能により、誤り訂正符号が付加されて第３のデータブロックのフォーマットで記録媒体に記録される。
再生時には、第３のデータブロックの誤り訂正フォーマットに基づいて記録再生装置部で誤り訂正が行われた第２のデータブロックが誤り訂正装置部に転送される。誤り訂正装置部は第２のデータブロックにおける誤り訂正符号と誤り検出符号を用いて誤り訂正処理を行って第１のデータブロックを得、これをホスト装置部に転送する。
つまり、記録再生装置部の誤り訂正能力に加えて、誤り訂正装置部での誤り訂正能力が付加されて記録再生が行われることになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、誤り訂正装置部の誤り訂正処理によってシステム全体での誤り訂正能力を向上させることができる。換言すれば、記録再生装置部の誤り訂正能力が不十分であったとしても、誤り訂正装置部により、その誤り訂正能力をカバーできる。
ＡＶストリームデータの記録再生を考えると、記録再生時のリトライ発生を低減させ、転送レートを安定化させることが重要であるが、本発明の記録再生システムでは、誤り訂正装置部によって誤り訂正能力を高くすることができるため、一般的な誤り訂正能力を備えたＨＤＤ等を本発明の記録再生装置部として採用することができる。つまり本発明によれば、安価なＨＤＤ等をＡＶストリームデータの記録再生に好適に利用できるようになる。
【００１３】
また、記録再生装置部における誤り訂正機能によってランダムエラーが訂正されることを考慮すれば、誤り訂正装置部による誤り訂正フォーマット（第２のデータブロック）は列方向に誤り訂正符号、行方向に誤り検出符号を配するフォーマットとすることで、バーストエラーに対応でき、しかも行方向の冗長度も低く抑えることができる。
さらに、誤り訂正装置部による誤り訂正フォーマット（第２のデータブロック）において第１のデータブロック全体に対する誤り検出符号を配するフォーマットとすることで、誤り訂正能力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を次の順序で説明する。
［１．システム概要］
［２．誤り訂正装置の構成］
［３．ＨＤＤの構成］
［４．誤り訂正装置によるＥＣＣブロックフォーマット］
［５．誤り訂正装置の処理例］
［６．誤り訂正装置の他のＥＣＣブロックフォーマット及び処理例］
【００１５】
［１．システム概要］
図１に本発明の実施の形態となる記録再生システムの構成例を示す。
本例の記録再生システムは、ユーザー装置５０，誤り訂正装置１，及びＨＤＤ１０を有して構成される。
ユーザー装置５０は、本例の記録再生システムにおけるホスト装置であり、ＨＤＤ１０をストレージ機器として用いる各種機器を示している。例えばビデオカメラ、モニタ装置、ＡＶシステム機器など、ＡＶ（オーディオ／ビジュアル）ストリームデータを入出力する各種の機器が想定される。
ＨＤＤ１０は、ハードディスク（磁気ディスク）に対して情報の記録再生を行う記録再生装置部であり、特にユーザー装置５０によってＡＶデータのストレージ機器として使用される。
誤り訂正装置１は、ユーザー装置５０とＨＤＤ１０のＡＶデータ転送経路間に介在される機器である。
【００１６】
このユーザー装置５０，誤り訂正装置１，及びＨＤＤ１０から成るシステム形態は、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）のような例が考えられる。
図１（ａ）は、ユーザー装置５０，誤り訂正装置１，ＨＤＤ１０がそれぞれ別体の機器として接続された例である。
例えばユーザー装置５０と誤り訂正装置１は、所定の標準的なインターフェース方式に合致したケーブルでユーザー装置１０と接続されている。ユーザー装置１０と転送制御装置１の間における標準的なインターフェースとは、例えばＡＴＡ（AT Attachment）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）などが想定される。
また誤り訂正装置１とＨＤＤ１０も所定の標準的なインターフェース方式である例えばＡＴＡなどとしてのケーブルで接続される。
【００１７】
図１（ｂ）は、誤り訂正装置１がユーザー装置５０に内蔵される構成である。ユーザー装置５０内においては、そのユーザー装置５０としての本体機能部と誤り訂正装置１の間で、内部インターフェースによりＡＶストリームデータの入出力が行われる。そして誤り訂正装置１とＨＤＤ１０が例えばＡＴＡ、ＵＳＢ等のインターフェース方式によりケーブル接続される。
図１（ｃ）は、誤り訂正装置１がＨＤＤ１０に内蔵される構成である。ユーザー装置５０とＨＤＤ１０内の誤り訂正装置１が例えばＡＴＡ、ＵＳＢ等のインターフェース方式によりケーブル接続される。そしてＨＤＤ１０内において、誤り訂正装置１とＨＤＤ本体機能（記録再生系）は内部インターフェースによりＡＶストリームデータの入出力が行われる。
【００１８】
図１（ａ）（ｂ）（ｃ）のいずれの形態の場合も、ユーザー装置５０がＡＶストリームデータをＨＤＤ１０に記録させる場合、ユーザー装置５０から出力されるＡＶストリームデータは誤り訂正装置１を介してＨＤＤ１０の記録処理に供される。
またＨＤＤ１０においてハードディスクから再生されたＡＶストリームデータは、ＨＤＤ１０内で再生処理された後、誤り訂正装置１で処理されてからユーザー装置５０に供給される。
【００１９】
このような記録再生システムにおいて、誤り訂正装置１は、ＨＤＤ１０の誤り訂正能力を向上させる機能を持つ。
即ちユーザー装置５０から出力されたＡＶストリームデータの記録を行う場合、誤り訂正装置１では、ＡＶストリームデータの第１のデータブロックに対して列方向に誤り訂正符号を付し、行方向（セクタ単位）には誤り検出符号を付加する誤り訂正ブロックフォーマットとしての第２のデータブロックを生成する。
この第２のデータブロックはＨＤＤ１０に転送され、そのＨＤＤ１０における誤り訂正機能により誤り訂正符号が付加された第３のデータブロックのフォーマットとされてハードディスクに記録される。
ＨＤＤ１０での再生時には、ハードディスクから読み出された第３のデータブロックのＡＶストリームデータについてＨＤＤ１０内で誤り訂正が行われて第２のデータブロックとされ、それが誤り訂正装置１に転送される。誤り訂正装置１は第２のデータブロックにおける誤り訂正符号と誤り検出符号を用いて誤り訂正処理を行って第１のデータブロックを得、これをユーザー装置５０に転送する。
つまり、ＨＤＤ１０に備えられた誤り訂正能力に加えて、誤り訂正装置１での誤り訂正能力が付加されて記録再生が行われることになる。
【００２０】
このようにユーザー装置５０とＨＤＤ１０の間に誤り訂正装置１を介在させ、システム全体の誤り訂正能力を向上させることで、ＨＤＤ１０をＡＶストリームデータのストレージ機器として好適に利用できるようにする。その理由を述べる。
上述したように、ＡＶストリームデータの記録再生では、転送レートの維持が重要である。そして転送レートの低下には、ＨＤＤ１０におけるリトライ動作が大きな要因となっている。
図２（ａ）には、エラーレート及び転送レートと、リトライ回数の関係を示している。
まず実線で示したエラーレートとリトライ回数の関係に着目すると、当然ながら、リトライ回数が多くなるほどエラーレートが低下（向上）する。つまりエラー発生をリトライによってカバーできる。
また破線で示した転送レートを見ると、これも当然ながら、リトライ回数が多くなるほど転送レートは低下する。
一方、図２（ｂ）に転送レートとエラーレートの関係を、エラー訂正処理を行う場合と行わない場合で示しているが、この図からは、エラー訂正処理を行うことによっては必要な転送レートを確保したいという点で有利になることがわかる。
このようなことからは、誤り訂正能力を高くするほど、リトライ回数を低減して転送レートの低下防止に有効であることがわかる。
【００２１】
ここで、例えばＡＶストリームデータの記録再生に一般的な市販のＨＤＤ１０を使用することを考えると、そのＨＤＤ１０の誤り訂正能力は変更は困難であり、誤り訂正能力を向上させることによって転送レートを維持することは難しい。
このためＡＶストリームデータの記録再生には、誤り訂正能力の高い高価なＨＤＤを使用すること、或いはＡＶストリームデータ専用のＨＤＤを開発することなどが求められる。
ところが図１（ａ）のように、誤り訂正装置１を介在させることで、システム全体の誤り訂正能力を向上させることができるため、一般的なＨＤＤ１０を用いて容易にＡＶストリームデータ用のストレージシステムを構築できることになる。
またＡＶストリームデータをＨＤＤ１０を用いて記録再生させるように設計されたユーザー装置５０であれば、図１（ｂ）のようにＨＤＤ１０とのインターフェース側に誤り訂正装置１を内蔵することで、一般的な安価なＨＤＤ１０をシステム使用できる。
さらには、ＨＤＤ１０側においてアタッチメント的に誤り訂正装置１を内蔵できるようにすれば、図１（ｃ）のようなシステムで、同様にＡＶストリームデータのストレージシステムを実現できる。
【００２２】
つまり本発明の実施の形態としては、誤り訂正装置１によってシステム全体の誤り訂正能力を向上させることで、一般的なＨＤＤ１０を用いてＡＶストリームデータの記録再生に適切なストレージシステムを実現するものである。
【００２３】
［２．誤り訂正装置の構成］
以下、図１（ａ）のシステム構成を例に挙げて、具体的な構成及び動作を説明していく。
図３は、誤り訂正装置１の構成例を示している。
本例の誤り訂正装置１は、上述のようにユーザー装置５０とＨＤＤ１０の間で標準的なインターフェースによって接続される。
ユーザー装置インターフェース２は、ＡＴＡ（AT Attachment）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの所定のインターフェース方式に合致したケーブルでユーザー装置１０と接続されており、ユーザーデータやコマンド等の送受信を行う。
ＨＤＤインターフェース５は、これもＡＴＡ等の所定のインターフェース方式に合致したケーブルでＨＤＤ１０と接続されており、ユーザーデータやコマンド等の送受信を行う。
バッファメモリ４は、ユーザー装置５０とＨＤＤ１０の転送過程において転送データ（記録再生対象のユーザーデータ）をバッファリングするメモリである。
ＥＣＣ処理部６は、バッファメモリ４に蓄積された転送データに関するエラー訂正又はエラー検出のためのエンコード（符号化）及びデコード（エラー検出／訂正）の処理を行う。
ＣＰＵ３は誤り訂正装置１の全体のコントローラとして機能し、ユーザー装置５０やＨＤＤ１０との間の制御コマンド等の通信やユーザーデータの転送制御、バッファメモリ４の管理やＥＣＣ処理部６によるエラー検出／訂正処理の制御を行う。
【００２４】
このような誤り訂正装置１においてＣＰＵ３は、バッファメモリ４を介したデータ転送動作及びエラー検出／訂正処理を制御することで、ユーザー装置５０とＨＤＤ１０の間での安定した転送レートを実現する。
まずユーザー装置５０から供給されるＡＶストリームデータをＨＤＤ１０に転送して記録させる場合、ＣＰＵ３はユーザー装置インターフェース２に連続的に転送されてくる記録データをバッファメモリ４に蓄積する。そして所定のユーザーデータブロック単位でエラー検出符号（ＥＤＣ）、エラー訂正符号（ＥＣＣ）を付加してＥＣＣブロック化エンコードを行い、ＨＤＤインターフェース５を介してＨＤＤ１０に供給する。
またＨＤＤ１０からストリームデータを再生する際には、ＨＤＤ１０から転送されてくる再生データをＨＤＤインターフェース５で受け取り、バッファメモリ４に蓄積させる。このとき、ＨＤＤ１０から供給されるユーザーデータについて所定ブロック単位でエラー検出及びエラー訂正処理を行う。そしてＣＰＵ３はバッファメモリ４から一定したタイミングでユーザーデータを読み出し、ユーザー装置インターフェース２を介してユーザー装置１０に供給する。
【００２５】
［３．ＨＤＤの構成］
図４に、ＨＤＤ（ハードディスク装置）１０の全体構成を模式的に示している。
図示するように、ＨＤＤ１０は、ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ／ＲＡＭ１２と、ディスクコントローラ１３と、バッファＲＡＭ１４と、データ読み書き制御部１５と、サーボ制御部１６と、磁気ディスク２１とを備えている。
【００２６】
磁気ディスク２１は、１枚あるいは複数枚で構成され、さらに記録面は片面あるいは両面（ディスクの表裏）となっている。また記録面上にはヘッドが配置される。図１においては２枚の磁気ディスク２１ａ、２１ｂが配され、また対応して２つの記録再生ヘッド（磁気ヘッド）２２ａ、２２ｂが設けられている状態を示している、。
即ちドライブユニット内には、数枚の磁気ディスク（プラッタ）が同心円状に重なって構成することができ、そのとき各磁気ディスクの同じトラック番号は円筒状に配置され（シリンダ）、トラック番号と同じシリンダ番号で指定される。
なお、図４に示すように、１つの磁気ディスク２１に対して１つの記録再生ヘッド２２が配されるのは、磁気ディスク２１は片面が記録面とされる場合である。
両面が記録面とされる場合、１つの磁気ディスク２１に対して２つの記録再生ヘッド２２が配される。
【００２７】
図４において、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ／ＲＡＭ１２に格納されている制御コードを実行して、ＨＤＤ１０内の動作を統括的にコントロールする。
ディスクコントローラ１３は、インターフェース１７を介して上述した誤り訂正装置１と接続され、ホスト機器であるユーザー装置５０からのコマンドを誤り訂正装置１を介して受け取る。ユーザー装置５０或いは誤り訂正装置１からのコマンドはＣＰＵ１１に受け渡され、ＣＰＵ１１はそのコマンド処理を行い、ディスクコントローラ１３はコマンド処理結果に従って、データ読み書き制御部１５やサーボ制御部１６に対するハードウェア操作を指示する。
インターフェース１７経由で受け取った書込みデータや、磁気ディスク２１から読み取って誤り訂正装置１に渡されるデータ、つまり記録再生対象となるユーザーデータは、バッファＲＡＭ１４に一時的に格納される。
【００２８】
データ読み書き制御部１５は、符号化変調処理を行って実際に記録するデータパターンを作成し、プリアンプ２５を介して磁気ディスク２１にデータを書き込む。また、逆に読み込んだデータをプリアンプ２５を介して磁気ディスク２１から取り込み、データの復調処理を行う。
【００２９】
サーボ制御部１６は、磁気ヘッド２２ａ、２２ｂを搭載したアームを移動するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３、及び磁気ディスク２１を回転させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）２４を同期的駆動させて、磁気ヘッド２２ａ、２２ｂが磁気ディスク２１上の目的とするトラック上の所定範囲内に到達するように制御する。さらに、ディスク上のサーボパターンよりヘッド位置を所定の位置にシークさせるための制御を行う。
【００３０】
磁気ディスク２１上には、データを記録するための区画である多数のトラックが同心円状に形成され、例えばディスク２１の最外周から、内周に向かって０，１，２，…とトラック番号が割り振られている。また、各トラックは、さらにセクタ毎に分割されており、このセクタ単位が、データ読み書き動作の可能な最小単位となっている。
セクタ内のデータ量は例えば５１２バイトで固定である。
実際に記録されているセクタには、データに加えて、ヘッダ情報やエラー訂正用コードなどが付加されている。
【００３１】
１周当たりのセクタ数については、周長が長くなる外側のトラックに向かうほどセクタ数を多く設けるＺＢＲ（Zone Bit Recording）方式を採用する。すなわち、磁気ディスク２１の全周に渡るトラック毎のセクタ数は均一ではなく、磁気ディスク２１を半径方向に複数のゾーンに区切り、各ゾーン内においては同じセクタ数となるように設定する。
ゾーンの切り替えに当たり、具体的なセクタ数については、スピンドルモータ２４の回転数は一定とし、記録再生クロックを可変にするなどによって、線記録密度を所定の範囲におさめ、ディスク当たりの記憶容量を増加させるように決定される。
【００３２】
図５は、図４のディスクコントローラ１３の内部構成をより詳細に示している。同図に示すように、ディスクコントローラ１３は、ＣＰＵインターフェース３１と、ホストコントローラ３２と、バッファコントローラ３３と、サーボコントローラ３４と、ディスクフォーマッタ３５と、ＥＣＣコントローラ３６とで構成されている。なお、同図において、データの移動が発生する矢印に対しては二重線で示してある。
【００３３】
ＣＰＵインターフェース３１は、ＣＰＵ１１と、ＲＡＭ／ＲＯＭ１２とのインターフェースであり、ユーザー装置５０からのコマンドをＣＰＵ１１に通知したり、ＣＰＵ１１からのコマンド処理結果の受信などを行ったりする。
ホストコントローラ３２は、インターフェース１７を介して接続されるホスト側（本例のシステムの場合、誤り訂正装置１）との通信を行う。
バッファコントローラ３３は、バッファＲＡＭ１４と、ディスクコントローラ１３内の各部間でのデータのやりとりを制御する。
サーボコントローラ３４は、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）２３及びＳＰＭ（スピンドルモータ）２４の動作を制御することによって、磁気ディスク２１上のサーボパターンからサーボ情報を読み取り、この情報をサーボ制御部１５へ渡す。
ディスクフォーマッタ３５は、バッファＲＡＭ１４上のデータを磁気ディスク２１に書き込んだり、あるいは磁気ディスク２１からデータを読出したりするための制御を行う。
ＥＣＣコントローラ３６は、バッファＲＡＭ１４に格納されているデータより、書込み時にはＥＣＣ符号を生成して付加したり、あるいは読出し時にはエラー訂正を行ったりする。
このような図５に示すディスクコントローラ１３は、ＣＰＵ１１より、フォーマッタ制御情報およびＥＣＣ制御情報を受け取る。
即ちディスクコントローラ１３は、ＣＰＵ１１から、ＥＣＣ制御情報としてパリティ数やインターリーブ構造の情報をＣＰＵインターフェース３１を通して受け取る。そしてディスクフォーマッタ３５へは、ＥＣＣ制御情報に基づくフォーマッタ制御情報が、またＥＣＣコントローラ３６へは、ＥＣＣエラー訂正処理（エラー訂正符号化処理及びエラー訂正デコード処理）に必要なＥＣＣフォーマット及びインターリーブ構造の情報が、それぞれ送られる。この情報によりＥＣＣブロック構成が設定され、ＥＣＣコントローラ３６はバッファＲＡＭ１４をアクセスして所定のＥＣＣ処理を行う。
【００３４】
アクセス方式としては、いわゆるＬＢＡ（Logical Block Address）に基づいてアクセスを行う。
ＬＢＡによるアクセスを行う場合においては、上記フォーマッタ制御情報は、シークされたトラック上でアクセス可能となった後、ＬＢＡで指定されたセクタのアクセスを行うためのフォーマット情報である。この情報は、ＣＰＵインターフェース３１を介してディスクフォーマッタ３５へ送られ、ここでデータフォーマッタが生成される。
【００３５】
［４．誤り訂正装置によるＥＣＣブロックフォーマット］
以上のような構成のＨＤＤ１０は、誤り訂正装置１を介してユーザー装置５０に接続されて記録再生システムが構築される。
そして上記のようにＨＤＤ１０は、記録再生においてＥＣＣ処理を行うものであるが、本例の場合、ユーザーデータの記録時には、ユーザーデータが誤り訂正装置１でエラー訂正エンコードされたブロックデータがＨＤＤ１０に供給され、ＨＤＤ１０では、該ブロックデータに対して、さらにエラー訂正エンコードを行って記録を行う。
また、再生時には、ＨＤＤ１０では読み出したデータについてエラー訂正処理を行い、そのエラー訂正処理を行ったブロックデータを誤り訂正装置１に転送する。そしてさらに誤り訂正装置１でエラー検出及びエラー訂正処理が行われ、該処理が行われたユーザーデータがユーザー装置５０に転送されることになる。
つまり本例のシステムでは、ＨＤＤ１０内と誤り訂正装置１で二重のエラー訂正処理が行われるものとなる。
【００３６】
エラー検出／訂正処理に係るブロックフォーマットを図６で説明する。
図６（ａ）は、誤り訂正装置１におけるＥＣＣブロックフォーマットを示している。
記録時においてユーザー装置５０から転送されてくるＡＶストリームデータとしてのユーザーデータについては、誤り訂正装置１のＥＣＣ処理部６の処理により、Ｍ×Ｎbyteのデータブロック（第１のデータブロック）を１単位として、図示するようにＭ×Ｎ’byteの列方向のエラー訂正コード（列ＥＣＣ：Error Correcting Code）を付加する。
そしてさらに列ＥＣＣが付加されたＭ×（Ｎ＋Ｎ’）byteの各行に対して、Ｍ’byteの行方向のエラー検出コード（行ＥＤＣ：Error Detecting Code）を付加する。
この（Ｍ＋Ｍ’）列×（Ｎ＋Ｎ’）行のデータブロックが、誤り訂正装置１で形成する第２のブロックフォーマットであり、この第２のブロックフォーマットの状態で誤り訂正装置１とＨＤＤ１０との間のデータのやりとりが行われる。
なお、列ＥＣＣはＲＳ符号(Reed-Solomon Code)、行ＥＤＣはＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)符号を使用する。
【００３７】
この図６（ａ）の第２のデータブロックは、ＨＤＤ１０においてＥＣＣコントローラ３６の処理でさらに第３のＥＣＣフォーマットにエンコードされる。ＨＤＤ１０においては、図６（ｃ）に示すように、（Ｍ＋Ｍ’）列×（Ｎ＋Ｎ’）行のデータブロックに対して例えば各行についてエラー訂正コード（行ＥＣＣ）を付加し、これを第３のデータブロックとする。
この第３のデータブロックとしてのデータがディスクフォーマッタ３５の処理を介して磁気ディスク２１に記録されることになる。
【００３８】
再生時には、磁気ディスク２１からは図６（ｃ）の第３のデータブロックとしてのデータが読み出されるが、これに対してＥＣＣコントローラ３６の処理でエラー訂正が行われる。つまり行ＥＣＣを用いたエラー訂正処理であり、各行（セクタ単位）のランダムエラー訂正が可能となる。
そして行ＥＣＣ処理を経て、図６（ａ）の第２のブロックフォーマットの状態で誤り訂正装置１に転送され、ＥＣＣ処理部６により行ＥＤＣ及び列ＥＣＣを用いたエラー検出／訂正処理が行われる。
【００３９】
この場合、ＨＤＤ１０では図６（ｂ）の矢印の順に、データブロックの行方向に読出／書込アクセスされるものとすると、バーストエラーは図中の斜線部のように発生する。
このようなバーストエラーに対してはＨＤＤ１０において行われる行ＥＣＣによる誤り訂正は効果がないので、最大訂正可能バーストエラー長は誤り訂正装置１における列ＥＣＣによる誤り訂正能力に依存することになる。
そして列ＥＣＣによる誤り訂正では、行ＥＤＣによる行ごとのエラー情報（行エラーフラグ）を利用した消失訂正が有効となる。
【００４０】
ここで、バーストエラーに対応するためには一般的な積符号として図６（ｄ）のように列ＥＣＣと行ＥＣＣ（Ｍ”byte）を付加するフォーマットが考えられる。この場合、まず行方向に誤り訂正を行い、行方向で訂正しきれない（誤訂正になる）エラーを列方向の誤り訂正でカバーできる。そしてバーストエラーの訂正能力は、列方向の誤り訂正符号の訂正能力に依存している。
例えば図６（ｄ）Ｍ＝５００、Ｍ”＝２０、Ｎ＝２００、Ｎ’＝１０（冗長度９．２％）とした場合、最大５２０×５＝２６００バイトのバーストエラーを訂正できる（リードソロモン符号による誤り訂正）。
ところが、この行ＥＣＣと同等の誤り検出能力を持つ行ＥＤＣの符号長は、行ＥＣＣの符号長より短くて済むので、図６（ａ）のブロックフォーマットにおいて図６（ｄ）と同等のバーストエラー訂正能力を持たせる場合、Ｍ”＞Ｍ’とすることができる。
【００４１】
なお、単純に図６（ａ）のフォーマットと図６（ｄ）のフォーマットを比較した場合、ランダムエラーに対する誤り訂正能力は図６（ｄ）のほうが優れているが、市販の一般的なＨＤＤは、殆どランダムエラー訂正機能を備えている。つまりＨＤＤ１０においてランダムエラー訂正は行われるため、ＨＤＤ１０に接続される誤り訂正装置１においてはバーストエラーの訂正に主眼をおけばよいものとなる。
仮に図６（ｄ）のフォーマットにおいて行ＥＣＣを省き、Ｍ＝５００、Ｍ”＝０、Ｎ＝２００、Ｎ’＝１０（冗長度５％）とした場合は、最大５００×５＝２５００バイトのバーストエラーを訂正できる。
一方、本例のように図６（ａ）のフォーマットにおいてＭ＝５００、Ｍ’＝５、Ｎ＝２００、Ｎ’＝５（冗長度３．５％）とした場合は、最大５０５×５＝２５２５バイトのバーストエラーを訂正できる（リードソロモン符号による消失誤り訂正）。
つまり本例では第２のデータブロックのフォーマットとして行ＥＤＣを付加するものとすることで冗長度を抑えて図６（ｄ）の積符号の場合と同等のバーストエラー訂正能力を得ることができ、誤り訂正装置１とＨＤＤ１０の間で転送するデータブロックサイズを小さくできる。当然、転送レートの維持にも有利となる。
【００４２】
［５．誤り訂正装置の処理例］
誤り訂正装置１の処理を図７、図８で説明する。
図７（ａ）〜（ｄ）は、ＨＤＤ１０へのユーザーデータ記録時の誤り訂正装置１の処理を示している。
記録時においてユーザー装置５０から供給されるユーザーデータについては、図７（ａ）のブロック単位で処理する。この図７（ａ）は、第１のデータブロックとして、上記図６におけるＭ×Ｎbyteのデータ単位である。
誤り訂正装置１は、供給されてくるユーザーデータの第１のデータブロックに対して、まず図７（ｂ）のように各列に対する列ＥＣＣを付加する。
次に図７（ｃ）のように、ユーザーデータ及び列ＥＣＣとしての各行に対して行ＥＤＣを付加する。
このようなエラー訂正エンコードを誤り訂正装置１のＥＣＣ処理部６で行うことにより、図７（ｄ）の第２のデータブロックが形成され、これがＨＤＤ１０に転送されることになる。
第２のデータブロックの形態でユーザーデータが転送されてきたＨＤＤ１０においては、上述のようにＨＤＤ１０内のエラー訂正エンコードを行って図６（ｃ）の第３のデータブロックを生成し、それを磁気ディスク２１に記録する。
【００４３】
ＨＤＤ１０の再生時の誤り訂正装置１の処理を図７（ｅ）〜（ｆ）及び図８に示す。
再生時には、ＨＤＤ１０では磁気ディスク２１から読み出したユーザーデータは第３のデータブロック単位でエラー訂正処理を行い、第２のデータブロックの形態で再生データを出力する。
誤り訂正装置１は、図８のステップＦ１０１として、ＨＤＤ１０から第２のデータブロック単位で再生データをリードする。つまり図７（ｅ）のようにユーザーデータ、列ＥＣＣ、行ＥＤＣを有する第２のデータブロックが取り込まれる。この第２のデータブロックは、既にＨＤＤ１０において行（セクタ）内のランダムエラーは訂正されているデータである。
次にステップＦ１０２として、ＥＣＣ処理部６は、行ＥＤＣを用いて行毎のエラーを検出し、エラー情報、即ち行エラーフラグを生成する。図７（ｆ）に行エラーフラグとして各行についてのエラー有無の情報が生成された様子を示している。
次にステップＦ１０３では、行エラーフラグを利用して列ＥＣＣによる消失訂正を実行する。そしてこれによりバーストエラーを訂正し、パリティを除去してユーザーデータのみを抽出し、図７（ｈ）のように第１のデータブロックとしてのユーザーデータを得る。
なお、ステップＦ１０３でのエラー訂正によって訂正ができたか否かがステップＦ１０４で確認され、訂正成功であれば、図７（ｈ）のユーザーデータがそのままユーザー装置５０に転送される。
訂正失敗の場合は、そのユーザーデータは、ユーザー装置５０に転送されるか、或いはＨＤＤ１０側にリトライを指示するようにすればよい。つまりＡＶストリームデータとして或る程度のエラーが許容されるのであれば、ユーザー装置５０に転送してもよいが、許容できないエラーの場合や、転送レートに余裕がある状態であれば、ＨＤＤ１０側にリトライを求めるコマンドを誤り訂正装置１から発行するなどの手法も考えられる。
【００４４】
本例の誤り訂正装置１は以上のようなエラー訂正処理を行うが、これによってシステム全体での誤り訂正能力を向上させることができる。従って、ＨＤＤ１０が一般的な安価なＨＤＤであったとしても、これを高速ＡＶストリーミング記録再生で利用できるＨＤＤとすることができる。
つまり、市販されている安価なＨＤＤは５１２バイトのセクタ単位の誤り訂正機能（ランダムエラー訂正機能）を持つものであるが、本例のシステムでは誤り訂正装置１により、これにバースト訂正機能を与えることができ、エラー訂正能力を向上させる。これによってリトライ回数の低減を実現し、ＡＶストリームデータに適した転送レートの維持が可能となるものである。
また、誤り訂正能力を向上できることにより、ＨＤＤ１０側でのリトライ回数の制限等を設定し、これによって転送レート向上を図ることもできる。
【００４５】
また、ＨＤＤ１０における誤り訂正機能によってランダムエラーが訂正されることを考慮すれば、誤り訂正装置１による誤り訂正フォーマット（第２のデータブロック）は列方向に誤り訂正符号、行方向に誤り検出符号を配するフォーマットとすることで、バーストエラーに対応でき、しかも行方向の冗長度も低く抑えることができる。
【００４６】
［６．誤り訂正装置の他のＥＣＣブロックフォーマット及び処理例］
誤り訂正装置１で生成するＥＣＣブロック、即ち第２のデータブロックとしてのフォーマットの別例を図９に示す。
これは、上記図６（ａ）のフォーマットに、ユーザーデータのブロック全体に対するエラー検出コード（ブロックＥＤＣ）を付加したものである。ブロックＥＤＣにはＣＲＣを用いる。
【００４７】
この場合の再生時の誤り訂正装置１の処理は図１０のように行うことができる。
ステップＦ２０１として、ＨＤＤ１０から第２のデータブロック単位で再生データをリードする。この場合、ユーザーデータ、列ＥＣＣ、行ＥＤＣ、及びブロックＥＤＣを有する第２のデータブロックが取り込まれる。
ステップＦ２０２では、ＥＣＣ処理部６は、行エラーフラグを利用せずに、まず列ＥＣＣだけで誤り訂正を行う。
そして誤り訂正処理を行ったら、ステップＦ２０３としてブロックＥＤＣを用いてユーザーデータブロックのエラーを検出する。
ここでエラーが検出されなければ、適正なユーザーデータが得られたことになり、ステップＦ２０４から訂正成功と判断し、該ユーザーデータ（第１のデータブロック）をユーザー装置５０に転送する。
【００４８】
一方、ブロックＥＤＣを用いたエラー検出で、まだエラーが存在すると判断された場合はステップＦ２０４からＦ２０５に進み、ここで行ＥＤＣを用いて行毎のエラー検出を行い、エラーフラグを生成する。
そしてステップＦ２０６で、行エラーフラグを利用して、列ＥＣＣによる消失訂正を行う。このエラー訂正を行ったら、ステップＦ２０７としてブロックＥＤＣを用いてユーザーデータブロックのエラーを検出する。
ここでエラーが検出されなければ、適正なユーザーデータが得られたことになり、ステップＦ２０８から訂正成功と判断し、該ユーザーデータ（第１のデータブロック）をユーザー装置５０に転送する。
またエラーがあれば、訂正失敗となり、状況に応じてユーザーデータの転送やＨＤＤ１０へのリトライ要求を行う。
【００４９】
このように、誤り訂正装置１による誤り訂正フォーマット（第２のデータブロック）において第１のデータブロック全体に対する誤り検出符号であるブロックＥＤＣを配するフォーマットとすることで、誤り訂正能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態の記録再生システム構成のブロック図である。
【図２】エラーレート、転送レート、リトライ回数の関係の説明図である。
【図３】実施の形態の誤り訂正装置のブロック図である。
【図４】実施の形態で用いるＨＤＤのブロック図である。
【図５】実施の形態で用いるＨＤＤのディスクコントローラのブロック図である。
【図６】実施の形態のエラー訂正ブロックフォーマットの説明図である。
【図７】実施の形態の誤り訂正装置の処理の説明図である。
【図８】実施の形態の誤り訂正装置の再生時の処理のフローチャートである。
【図９】実施の形態の他のエラー訂正ブロックフォーマットの説明図である。
【図１０】実施の形態の誤り訂正装置の再生時の他の処理例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１  誤り訂正装置、２  ユーザー装置インターフェース、３  ＣＰＵ、４  バッファメモリ、５  ＨＤＤインターフェース、６  ＥＣＣ処理部、１０  ＨＤＤ、１１，６１  ＣＰＵ、１２  ＲＯＭ／ＲＡＭ、１３  ディスクコントローラ、１４，６７  バッファＲＡＭ、１５  データ読み書き制御部、１６  サーボ制御部、２１  磁気ディスク  ２２，２２ａ，２２ｂ  磁気ヘッド、３１  ＣＰＵインターフェース、３５  ディスクフォーマッタ、３６  ＥＣＣコントローラ、５０  ユーザー装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006146976.tif 000008
【図７】
2006146976.tif 000009
【図８】
2006146976.tif 000010
【図９】
2006146976.tif 000011
【図１０】
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